建筑火灾被动防护培训课件

1、建筑火灾被动防护培训课件6.1 概述 建筑物组成：各种建筑材料。 结构材料承受荷载； 装修材料美化环境（生活或工作环境）； 功能材料保温、隔热、防水等第6章 建筑材料的高温性能 建筑材料高温性能建筑物火灾危险性大小和发生火灾后火势扩大蔓延速度。 结构材料：火灾高温作用下力学强度降低建筑物的安全。 研究建筑材料在火灾高温下各种性能，在建筑防火设计中科学合理地选用建筑材料，以减少火灾损失 燃烧性能包括着火性、火焰传播性、燃烧速度和发热量等。 力学性能高温作用下，力学性能(如强度性能)随温度变化关系。保证结构材料在火灾高温作用下保持一定强度。 发烟性能燃烧生烟危害人身，妨碍人员疏散和消防扑救，烟气窒

2、息。 研究建筑材料高温下的性能包括以下五个方面 毒性性能材料燃烧或热解中产生毒气。建筑火灾人员80因中毒死，研究材料潜在毒性。 隔热性能材料导热系数和热容量最重要；材料膨胀、收缩、变形、裂缝、熔化、粉化等影响隔热性能。高温下材料性能：根据材料种类、使用目的和作用等确定侧重研究的内容。例如：砖、石、混凝土、钢材等无机材料（不燃），侧重高温下物理力学性能及隔热性能。塑料、木材等有机材料（可燃），建筑中装修和装饰，侧重高温性能时燃烧性能、发烟性能及潜在毒性性能。本章着重介绍钢材、混凝土等建筑材料的高温性能，以及建筑材料燃烧性能分级及试验方法。6.2 钢材的高温性能建筑用钢材：钢结构用钢材(各种型材、

3、钢板)和钢筋混凝土结构用钢筋两类。严格技术控制下生产的材料。优点：强度大、塑性和韧性好、品质均匀、可焊可铆、制成的钢结构重量轻。防火：钢材不燃性材料，耐火性能很差。6.2.1 钢的冶炼与分类钢的冶炼主要成分：铁和碳，含碳量2以下。冶炼：熔融生铁高温氧化碳含量降低到预定范围杂质含量降低到允许范围。冶炼方法分类：空气转炉炼钢法、氧气转炉炼钢法和平炉炼钢法。冶炼过程注意：铁被氧化成氧化铁，影响钢材质量，脱氧。根据脱氧程度的不同钢可分：沸腾钢(脱氧不完全)、镇静钢(完全脱氧)和半镇静钢(脱氧程度介于沸腾钢与镇静钢之间)。钢的分类按化学成分:碳素钢和合金钢。碳素钢主体为铁、碳，含碳量小于2。含碳量0.6

4、-高碳钢。合金钢普通低碳钢基础+少量合金元素(硅、锰、铬、钛、钒等）保证钢的良好塑性、韧性，提高钢强度。低合金钢合金元素总含量10。6.2.3 建筑钢材的高温性能强度随温度而，降低的幅度因钢材温度高低和钢材种类而不同。广泛使用普通低碳钢力学性质随温度升高的变化特性如图61所示。由图可见：250，下降；温度=500时强度降低约50，600时降低约70。钢材屈服点随温度升高逐渐降低，在500时约为常温的50。导热系数在常温下导热系数为58W(m)，约为混凝土的38倍。随着钢材温度升高，导热系数逐渐减小，当温度达到750时，导热系数几乎变成了常数，约为30W(m)。钢材导热系数大是造成钢结构在火灾条

5、件下极易破坏的主要原因之一。6.3 混凝土的高温性能组成：胶凝材料、水和粗、细骨料拌合物一定时间硬化人造石材。分类：按照表观密度大小：重混凝土(密度2600kg/m3)、普通混凝土(1900-2500kgm3)、轻混凝土(8001900)。重混凝土:骨料重晶石、铁矿石，屏蔽X/Y射线。普通混凝土:骨料天然砂、石子，应用最广（桥梁承重、道路路面等）。轻混凝土：轻骨料混凝土、多孔混凝土及无砂大孔混凝土，有保温隔热要求的墙体、屋面等，标号高的轻骨料混凝土也用于承重结构。 混凝土的高温力学性质强度：抗压强度等在此略混凝土构件在火灾时升温速度及内部温度分布，混凝土热学性质和构件的截面尺寸、形状等。导热系

6、数普通混凝土常温下导热系数1.63W(m)，随T升高而减小；500时为常温80，1000时常温的50。比热温度升高时比热缓慢，火灾高温下混凝土比热取常值921J(kg)。密度升温条件下，混凝土因内部水分蒸发和发生热膨胀，密度降低。普通混凝土密度随其温度变化关系为： 24000.56T (6-1)普通混凝土在高温下的密度；T-混凝土温度。 混凝土的热学性质6.4 其它建筑材料的高温性能石材粘土砖砂浆石膏石棉水泥材料玻璃防火隔热材料无机纤维材料：矿渣棉、岩棉、玻璃棉、硅酸铝纤维。粉状和粒状材料：膨胀珍珠岩等第7章 建筑构件的耐火试验7.1 建筑构件耐火性能建筑物：建筑构件组成。耐火能力取决于建筑构

7、件抵抗火的能力。包括：组成构件材料的燃烧性能、构件耐火极限。构件的燃烧性能1)不燃性材料：火烧或高温不起火、不微燃、不炭化。如钢材、混凝土、砖、砂浆、石材、陶瓷棉砖、石膏板、石棉瓦等。2)难燃性材料：火烧或高温难起火，火源移走燃烧停止。阻燃处理木材、塑料、板条抹灰隔墙等。3)可燃性材料：明火和高温起火，火源移走燃烧。如天然木材、竹子、塑料制品等。4)易燃性材料：凡达不到可燃性等级的材料。如油毡、装饰用的锦缎等。构件的耐火极限耐火极限：标准耐火试验中，构件受到火作用时到失去稳定性或完整性或绝热性(隔火作用)止，这段抵抗火作用的时间，(h) 。失去稳定性:试验过程中失去承载能力或抗变形能力承重构件

8、。如墙、梁或板、柱。失去完整性：分隔构件(楼板、屋面板、门、窗、墙体、吊顶等)当其一面受火作用时，试验过程中，构件出现穿透性裂缝，火穿过空隙，火焰穿过构件，使其背面可燃物起火。构件失去阻火和阻高温烟气穿透或阻止背面出现火焰的性能。失去绝热性：分隔构件失去隔绝过量热传导性能。试验中，试件背火面测点平均温度超过初始温度140，或背火面任一测点温度超过初始温度180时构件失去绝热性。耐火极限的判定条件国标建筑构件耐火试验方法分隔构件、承重构件及具有承重、分隔双重作用的承重分隔构件。分隔构件：隔墙、吊顶、门、窗等，构件失去完整性或绝热性时，构件达到耐火极限。耐火性由完整性、绝热性两个条件共同控制。承重

9、构件：梁、柱、屋架等无隔断火焰失去稳定性单一条件判断承重构件是否达耐火极限。承重分隔构件：承重墙、楼板、屋面板等具有承重、分隔双重功能构件在试验中失去稳定性或完整性或隔热性任何一条时，构件即达到耐火极限耐火极限由三个条件共同控制。耐火极限的意义对建筑构件进行耐火试验，研究构件的耐火极限，可以为正确制定和贯彻建筑防火法规提供依据，为提高建筑结构耐火性能和建筑物的耐火等级，降低防火投资，减小火灾损失提供技术措施，也和火灾烧损后建筑结构加固补强工作直接相关。我国防火设计中，构件的耐火极限是衡量建筑物耐火等级的主要指标，而承重构件的耐火极限是结构能否于火灾中保持稳定而不倒塌的惟一保证。第八章 建筑物耐

10、火等级本章重点： 建筑物耐火等级的分级标准：构建耐火极限的选定；构建燃烧性能特点。 高层民用建筑耐火等级的分级标准：高层民用建筑的划分标准。 建筑物耐火等级的选定：高层民用建筑耐火等级的选定。 本章难点： 高层民用建筑耐火等级的选定。 耐火等级：衡量建筑物耐火程度的分级标准。规定建筑物耐火等级：建筑防火设计技术措施。不同类型、性质建筑物耐火等级要求不同消防安全、节约投资。建筑物耐火等级作用：火灾时，确保其一定时间内不破坏，不传播火灾，延缓和阻止火势的蔓延；人们安全疏散提供必要的疏散时间，保证建筑物内的人员安全脱险；消防人员扑救火灾创造条件；为建筑物火灾后修复提供可能。8.1 建筑物耐火等级的划

11、分性质、重要程度、规模大小、层数高低和火灾危险性耐火（要求）不同。一、建筑物耐火等级分级标准建筑物耐火等级：由组成建筑物的墙、柱、梁、楼板、屋顶承重构件和吊顶等主要建筑构件的燃烧性能和耐火极限决定的。按照我国建筑设计、施工及建筑结构的实际情况，并考虑到发展趋势，分为四个级别(见表8-1)。建筑物所要求的耐火等级确定之后，其各种建筑构件的燃烧性能和耐火极限均不应低于表中相应耐火等级的规定（标准）。燃烧性能 耐火等级 和耐火极限h 构件名称 一 级 二 级 三 级 四 级 墙 防火墙非燃烧体 4.00非燃烧体 4.00 非燃烧体 4.00 非燃烧体 4.00承重墙、楼梯间、电梯井的墙非燃烧体 3.

12、00非燃烧体 2.50 非燃烧体 2.50 难燃烧体 0.50非承重外墙，疏散走道两侧的隔墙 非燃烧体 1.00非燃烧体 1.00 非燃烧体 0.50 难燃烧体 0.25房间隔墙 非燃烧体 0.75非燃烧体 0.50 非燃烧体 0.50 难燃烧体 0.25 柱支承多层的柱 非燃烧体 3.00非燃烧体 2.50 非燃烧体 2.50 难燃烧体 0.50支承单层的柱非燃烧体 2.50非燃烧体 2.00 非燃烧体 2.00 燃烧体梁 非燃烧体 2.00非燃烧体 1.50 非燃烧体 1.00 难燃烧体 0.50 楼板 非燃烧体 1.50非燃烧体 1.00 非燃烧体 0.50 难燃烧体 0.25 屋顶承重

13、构件 非燃烧体 1.50非燃烧体 0.50 燃烧体 燃烧体 疏散楼梯 非燃烧体 1.50非燃烧体 1.00 非燃烧体 1.00 燃烧体 吊顶(包括吊顶格栅) 非燃烧体 0.25难燃烧体 0.25 难燃烧体 0.15 燃烧体构件耐火极限选定原则在建筑结构中，楼板直接承受着人和物品等的重量，并将之传给梁、墙、柱等构件最基本的承重构件。划分建筑物耐火等级时选择楼板耐火极限作基础。确定各耐火等级建筑物中楼板耐火极限后，其他构件耐火极限根据在建筑结构中的地位，与楼板相比较而确定。建筑结构中地位比楼板重要，如梁、柱、承重墙等，其耐火极限高于楼板；比楼板次要者，如隔墙、吊顶等，其耐火极限低于楼板。楼板耐火极

14、限值具体选定根据我国火灾发生实际情况和建筑构件构造特点。火灾统计表明，我国95火灾延续时间均在2h以内，1h内扑灭的火灾约占80，在1.5h以内扑灭的火灾约占90。此外，建筑物中大量使用的普通钢筋混凝土空心楼板，保护层厚度为10mm，其耐火极限约为1.0h；现浇钢筋混凝土整体式楼板耐火极限1.5h。故将二级耐火等级建筑物楼板耐火极限选为1.0h；一级选为1.5h；三、四级分为0.5h、0.25h。其他建筑构件耐火极限，以二级耐火等级建筑物为例，楼板由梁支承，梁的耐火极限楼板(1.5h);梁由柱或墙支承，耐火极限梁(2.5-3.0h)。依次类推。构建燃烧性能特点各耐火等级建筑物建筑构件燃烧性能：

15、相应要求。一级耐火等级建筑物主要建筑构件：非燃烧体；二级耐火等级建筑物主要建筑构件：吊顶为难燃烧体外，余为非燃烧体；三级屋顶承重构件为燃烧体；四级除防火墙为非燃烧体外，其余难燃烧体和燃烧体。根据各级耐火等级中建筑构件燃烧性能和耐火极限特点，大致判定不同结构类型建筑物的耐火等级。钢筋混凝土结构：钢筋混凝土砖石结构建筑一、二 级耐火等级；砖木结构建筑三级；以木柱、木屋架承重，以砖石等非燃烧或难燃烧材料为墙的建筑四级。耐火等级划分特殊情况（略）根据建筑设计防火规范规定，划分建筑物耐火等级时应注意以下特殊情况： (1)以木柱承重且以非燃烧材料为墙体建筑物四级。(2)高层工业建筑预制钢筋混凝土装配式结构

16、，其节点缝隙或金属承重构件节点外露部位，应做防火保护层，耐火极限不应低于表8-1中相应构件的规定。(3)二级耐火等级建筑物吊顶，如采用非燃烧体时，其耐火极限不限。(4)二级耐火等级建筑中面积0.5h的承重构件有困难时，可采用无保护层金属构件。但甲、乙、丙类液体火焰能烧到的部位，应采取防火保护措施。(10)建筑物屋面面层，应采用非燃烧体，但一、二级耐火等级的建筑，其非燃烧体屋面基层上可采用可燃卷材防水层。二、高层民用建筑耐火等级的分级标准（一）高层民用建筑的划分标准我国高层民用建筑设计防火规范规定，高层民用建筑：十层及十层以上的住宅建筑(包括底层设置商业服务网点的住宅)；建筑高度超过24m，且层

17、数为二层及二层以上的其他民用建筑。建筑高度：建筑物室外地面到其檐口或女儿墙高度。屋顶上的瞭望塔、水箱间、电梯机房、排烟机房和楼梯出口小间等不计入建筑高度和层数内；住宅建筑地下室、半地下室的顶板面高出室外地面不超过1.5m时，不计人层数内。高层民用建筑起始高度，主要考虑因素：(1)登高消防车扑救高度。我国目前不少城市无登高消防车，部分城市配备了登高消防车，其最大工作高度为24m左右，24m以下建筑发生火灾时可利用其进行扑救，再高不能。(2)消防车供水能力。目前我国城市消防队大多配备的消防车，在最不利情况下直接吸水扑救火灾的最大高度约为24m左右。(3)高层住宅建筑定为十层及十层以上的原因，除了考

18、虑上述因素外，还考虑它有较好的防火分隔，火灾时蔓延扩大受到一定限制，危险性较小，故做区别对待。为了适应部分住宅建筑的底层设置商店、修理部、邮电所、储蓄所等商业服务网点的实际需要，又不提高这类住宅的防火标准，规定底层设有上述服务网点的住宅建筑，仍划分在住宅建筑内。(4)参考国外对高层建筑起始高度的划分。国外划分高层建筑起始高度根据经济条件和消防装备情况等。表8-2高层建筑起始高度划分。 国 别 起 始 高 度 德 国22m(至底层室内地板面) 法 国住宅：50m，其他建筑：28m 日 本31m(11层) 比利时25m(至室外地面) 英 国 24.3m 前苏联住宅：10层及10层以上，其他建筑：7

19、层 美 国2225m或7层以上高层民用建筑耐火等级的分级标准根据防火安全需要和高层建筑结构，分两级，各级耐火等级对建筑构件的燃烧性能和耐火极限的规定见表8-3。 燃烧性能和耐火极限构件名称 耐火等级 一 级 二 级墙 防火墙不燃烧体3.00不燃烧体3.00承重墙、楼梯问、电梯井和住宅单元之间的墙不燃烧体2.00不燃烧体2.00非承重外堵，疏散走道两侧的隔墙不燃烧体1.00不燃烧体1.00房间隔墙不燃烧体0.75不燃烧体0.50 柱不燃烧体3.00不燃烧体2.50 梁不燃烧体2.00不燃烧体1.50 楼板、疏散楼梯、屋顶承重构件不燃烧体1.50不燃烧体1.00 吊顶(包括吊顶格栅)不燃烧体0.2

20、5不燃烧体0.25 高层民用建筑耐火等级分级应注意以下几点：(1)预制钢筋混凝土构件节点缝隙或金属承重构件节点的外露部位，必须加设防火保护层，其耐火极限不应低于表8-3中相应建筑构件的耐火极限。(2)二级耐火等级高层建筑中，面积不超过100m2房间隔墙，执行表8-3规定困难，可用耐火极限不低于0.50h难燃烧体或耐火极限不低于0.30h的不燃烧体。(3)二级耐火等级高层建筑裙房，当屋顶不上人时，屋顶承重构件可用耐火极限不低于0.50h不燃烧体。(4)高层建筑内存放图书、资料、纺织品等可燃物平均质量超过200kg/m2的房间，当不设自动灭火系统时，其柱、梁、楼板和墙的耐火极限应相应提高0.50h

21、。8.2 建筑物耐火等级的选定目的:不同用途建筑物适宜耐火安全储备.一、影响耐火等级选定的因素 （一）建筑物的重要性建筑物重要程度：确定其耐火等级重要因素。性质重要、功能、设备复杂、规模大、建筑标准高的建筑，如国家机关重要办公楼、中心通讯枢纽大楼、中心广播电视大楼、大型影剧院、礼堂、大型商场、重要科研楼、藏书楼、档案楼、高级旅馆等，其耐火等级应选定一、二级。由于这些建筑一旦发生火灾，经济损失大、人员伤亡大、政治影响大。要求较高耐火能力完全必要。（二）火灾危险性建筑物火灾危险性大小对选定其耐火等级影响很大，特别对工业建筑、对火灾危险大的建筑，应选定较高的耐火等级。（三）建筑物高度建筑物越高，火灾

22、时人员疏散和火灾扑救越难，损失越大。对高度较大建筑物选定较高耐火等级，提高其耐火能力，可确保其在火灾条件下不发生倒塌破坏，给人员安全疏散和消防扑救创造有利条件。（四）火灾负荷火灾荷载大的建筑物火灾后，火灾持续燃烧时间长，燃烧猛烈，火灾温度高，对建筑构件破坏作用大。为保证火灾负荷较大建筑物在发生火灾时建筑结构构件的安全，相应提高耐火等级，使建筑构件具有较高的耐火极限。二、一般民用建筑耐火等级的选定一般民用建筑系非高层民用建筑（住宅建筑9层及9层以下者；其他民用建筑为建筑高度不超过24m者。公共建筑：建筑设计防火规范规定，重要公共建筑应采用一、二级耐火等级的建筑。重要公共建筑：性质重要，建筑标准高，人员密集，发生火灾后经济损失大、政治影响大、人员伤亡大的公共建筑。如省、市级以上机关办公楼、价值在300万元以上的电子计算机中心、藏书100万册以上的藏书楼、省级通讯中心、中央级和省级广播电视建筑、省级邮政楼、大型医院以及大、中型体育馆、影剧院、百货楼、展览楼、综合楼等。商店、学校、食堂、菜市场如采用一、二级耐火等级的建筑有困难时，可采用三级耐火